论文部分内容阅读
量子点(QDs)是一种由ⅡB-ⅥA族元素和ⅢA-ⅤA族元素组成的无机半导体纳米晶体,由于QDs三个维度的尺寸都在10nm以下,内部电子在各方向上的运动都受到局限,具有明显的量子限域效应,使其在电子、通讯、温敏装置、安全墨水及太阳能电池领域都得到了广泛的应用。此外,与传统的有机荧光染料相比,QDs具有较宽的激发光谱及较窄的发射光谱,而且还具有较强的荧光强度及荧光稳定性,这都使其作为一种荧光标记材料在生物医学领域得到了一系列的研究。
为使QDs具有良好的水稳定性及生物相容性,更好的在生物医学领域得到应用,水相直接合成已经逐渐取代有机金属法成为生物用QDs的主要合成方法。但水相合成的QDs往往结晶程度较差,量子产率较低,因此需要对其进行一系列修饰,以制备出具有优良光学性能,低毒性及稳定性,适用于生物医学显像的QDs荧光探针。本文就从此点出发,首先在水相中直接进行了CdTe QDs的制备,主要考察了稳定剂及反应时间对QDs荧光性能的影响,结果表明,TGA-CdTe QDs的荧光强度较高,适于对荧光效率要求较高的QDs的制备,而以GSH作为稳定剂时,QDs的生长速率较快,能够在较短时间内生成具有较长发光波长的QDs。当以TGA作为稳定剂时,反应2h所制备的CdTe QDs具有较高的荧光强度及量子产率,较窄的荧光半高峰宽和较好的荧光稳定性。随后,还用MTT法及荧光显微镜对CdTe QDs的细胞毒性进行了初步评估,结果表明TGA-CdTe QDs的细胞毒性较大,而GSH-CdTe QDs的细胞毒性较小。此外,QDs的粒径及表面修饰也对细胞毒性也有一定的影响,其中GSH-CdTe QDs经ZnS及BSA修饰后,能够在一定程度提高其荧光性能及降低细胞毒性。
根据半导体材料带宽及晶格常数差异,我们选择ZnTe及ZnS作为无机包覆壳层,在水相中以GSH作为稳定剂制备了CdTe/ZnTe/ZnS核/壳/壳型QDs,当反应时间为3h,反应温度为60℃,CdTe:ZnTe与CdTe/ZnTe:ZnS的摩尔比为1:2时,所制备的CdTe/ZnTe/Zns QDs具有较高的荧光量子产率及较窄的半高峰宽。细胞毒性的初步评估还表明CdTe QDs经ZnTe及ZnS无机壳层包覆后,不仅能够有效改善其荧光性能及荧光稳定性,还能够显著降低QDs的细胞毒性,为QDs在生物医学领域的进一步应用提供了基础。
制备出了一种鲁米诺-TGA-CdTe QDs发光对,可以通过CRET(化学发光共振能量传递)过程将鲁米诺化学发光的能量传递给QDs使其发光,避免外部激发光源的使用,能够在一定程度拓宽QDs的应用领域。将188Re标记的HGRGD(D)F与GSH-CdTe QDs结合制备出了一种188Re-HGRGD(D)F-CdTe QDs双功能探针,不仅能依靠其与整合素αvβ3的高亲和力而对肿瘤进行无创光学显像,而且还能够通过SPECT扫描对其生物分布进行定量分析,此外还能够依靠188Re的核素特性起到一定的治疗作用,并进一步用光学显像对治疗效果进行评估。使此双功能探针在医学显像及治疗领域拥有更大的应用前景。